蔣健 陳宇癉 蔡潤慶 柯梓陽

摘 要：電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)經(jīng)常發(fā)生軸承卡澀、動作不到位等機械故障，導致故障信號特征值不準確、診斷效果不佳等問題的產(chǎn)生，對此提出一種新的電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)機械故障診斷方法．根據(jù)機械發(fā)生故障時的振動信號特征值，繪制力矩轉(zhuǎn)角檢測曲線，通過與正常運行狀態(tài)下的曲線變化相對比，實現(xiàn)對機械故障的準確診斷．實驗結(jié)果證明，所設計方法的機械故障診斷結(jié)果與實際一致，說明該方法可以有效檢測電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)機械故障，診斷效果較好．

關(guān) 鍵 詞：力矩與轉(zhuǎn)角檢測；電網(wǎng)高壓；隔離開關(guān)；機械故障；振動信號特征值；軸承卡澀；信號特征；狀態(tài)曲線

中圖分類號：ＴＭ３２５ 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２３）０２－０１２７－０６

電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行需要機械設備配合，只有機械設備正常運轉(zhuǎn)，才能保障電網(wǎng)的正常運行．在眾多電網(wǎng)高壓機械設備中，使用頻率較高的是電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)，其作用是在維修電網(wǎng)高壓設備時隔離電壓，保障作業(yè)現(xiàn)場安全．絕大多數(shù)電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)都在室外環(huán)境下工作，受破壞和腐蝕現(xiàn)象嚴重，一旦出現(xiàn)故障，很容易影響電網(wǎng)的正常運行．同時，電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，相關(guān)單位對其重視程度不高，因此，該設備機械故障事件頻發(fā)，導致電網(wǎng)工作安全性降低．最為常見的兩種故障類型有動作不到位與軸承卡澀，這兩種機械故障占總故障５０％以上．

有關(guān)電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)故障診斷的方法層出不窮，如超聲波探傷技術(shù)、紅外測溫技術(shù)等．雖然這些方法都取得了一定的成效，但是對于電網(wǎng)高壓隔離開關(guān)機械故障仍缺少理想的診斷方法，相關(guān)學者針對這一問題也在不斷研究：程林等［１］研究了基于力矩轉(zhuǎn)角曲線的隔離開關(guān)機械狀態(tài)檢測方法，采用非植入式力矩檢測系統(tǒng)，測得分合閘過程操作力矩轉(zhuǎn)角曲線，并詳細分析了曲線的變化趨勢與對應的運動過程，但是該方法存在故障信號特征提取效果差，降噪效果不佳的問題．林琳等［２］提出了基于粗糙集神經(jīng)網(wǎng)絡和振動信號的機械故障診斷方法，基于粗糙集理論對特征向量進行屬性約簡分析，從而建立簡單明了的決策表，根據(jù)決策表規(guī)則建立徑向基函數(shù)（ＲＢＦ）神經(jīng)網(wǎng)絡故障模型，實現(xiàn)診斷設備故障，但是該方法過于依靠特征的敏感性，其針對特征數(shù)據(jù)的降噪處理效果差，導致故障診斷結(jié)果與實際結(jié)果的偏差較大．